Устройство для измерения характеристик лавинного фотодиода

 

O П И С A Н И Е . 532064

ИЗОБРЕТЕН И Я

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 23.1,2.74 (21) 2087938„ 25 с присоединением заявки N (23) Приоритет

Опубликовано 15.10.76. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 12.10.76 (51) М. Кл. - G 01Р 31 20

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.383.52 (088.8) (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК

ЛАВИННОГО ФОТОДИОДА

Изобретение относится;к области полупроводни ковой фотоэлектроники .и может быть использовано для измерения электрических и фотоэлектрических характеристик лавинных фотодиодов.

Известно устройство .для измерения характеристик лавинного фотодиода (1), содержащее генератор пилообразных импульсов, подключен ный,к осциллографу непосредственно и через испытываемый фотодиод.

Известно устройство для измерения характеристик лавин ного фотодиода (2), содержащее генератор пилообразных импульсов, подключен ный к осциллографу и к клемме длт подключения .испытываемого лавинного фотодиода, оптически связанного с источником излучения и соединенного с источником постоявного на пряжения.

Дан ное устройство позволяет непосредственно измерять только вольтамперные характеристики лави нных фотодиодов в области умножения. Зависимости сигнала и коэффициента умножения лавивного фотодиода от напряжения могут быть получены только графическим или расчетным путем на ос новании вольтамперных характеристик, при этом ошибка измерения коэффициента умножения от 1напряжения в области больших коэффициентов умножения (более 50 — 60) достигает

300 — 500 о/о

Для повышения точности и обеспечения возмож ности непосредственного измерения зависимости коэффициента умножения от,напряжения в предлагаемое устройство введен генератор импульсных сигналов, соединенный с источником излучения, выполненным в виде светодиода, а между исследуемым лани иным фотодиодом и осциллографом включены .последовательно соединенные фильтр верхних частот, аттенюатор и широкополосный усилитель.

На фиг. 1 представлена блок-схема описываемого устройства; на фпг. 2 — кривая, получаемая на экране осциллографа.

15 Устройство для измерения характеристик лавинного фотодиода содержит генератор 1 пилообразных импульсов, осциллограф 2, фильтр 3 верхних частот, широкополосный усилитель 4, аттенюатор 5, высокочастотный светодиод 6 с генератором 7 импульсных сигналов. Со светодиодом 6 оптически связан измеряемый лавинный фотодиод 8 с источником

9 постоя нного напряжения.

Описываемое устройство работает следую2g щим образом.

На измеряемый ла вин ный фотодиод 8 от источника 9 подается постоянное,на пряжение, близкое к лавинному. Пилообразное напряжение низкой частоты (/„=100 Гц) от генеЗО ратора 1 переводит фотодиод 8 в лавинвый

532064

Ф ор мул а изобретения т

Фиг. 2

Составитель В. Немцев

Текред Л, 1(оиемирова

Ре„-актор С. Хейфиц

1(ори "к горы Ч Лейзерман и Л. Орлова

Заказ 2134/18 Изд. № 1665 Тираж 1029 Подписное

1!11ИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Я(-35, Раушекая наб., д. 4, 5

Типография, пр. Сапунова, 2 режим — на выходе его возникают низкочасгот ные и мпульсы тем нового тока. 11ри подаче на высокочастотный, светодиод 6 от генератора. 7 си нусоидаль ного напряжения высокой ча тоты на темиовую характеристику фогодиода накладываются высокочастотные импульсы фоготока, несущие информацию о коэффициенте умножения фотоносителей в лавияном ротодиоде. Общий токовый импульс с выхода ротодиода поступает на фильтр 3, который 10 от рильтровывает темновой ток.

Широкополосным усилителем 4 с аттенюатором 5, служащим для расширения динамического,диапазона, фототок усиливается и поступает на оди|н из входов вертикальных пласгин осциллографа, 2. 11ри, подаче пилообразного на пряжения,на горизонтальные пластины оациллогра фа 2 на его экраве,регистрируется непосредствен но огибающая высокочастопных .фотоимпульсов, что при соответ- 20 ствующем выборе, масштаба дает значения коэф1рициента умножения при тех или и ных напряжениях на лавинном фотодиоде 8 (вериг. 2). Выделение чистого фотосипнала из оощей характеристики путем наложения |на 25 низкочастот ную темновую вольтамперную ха1рактеристику высо кон астотных фотоимпульсов от светодиода, дальнейшего разделения их с помощью фильтра и усиления с помощью широкополосного усилителя с аттенюатором позволяет пол чить на экране осциллографа непосредствен но характеристику зависимости фототока от напряжения, так что точность оп|ределения зависимости коэффициента умножения от напряжения по этой кривой определяется лишь точностью отсчета делений осциллографа и ошибкой измерительного. тракTd. Зта суммарная ошибка Hp. превышает 20—

30%. С корость же измерения увеличивается

В 7 — 10,раз.

Регулирование режима питания светодиода, позволяющее изменять величину постоянной

1фоновой) соста|вляющей .излучения, а также использование набора светодиодов с различ ными дли нами Волн позволяет бы стфо и тОчно измерить,ряд практически важных;па раметров лавинного фотодиода — зависимость коэгрфицие нта умножения от напряжения, длины

Волны, фоновой засветки.

Устройство для измерения характеристик лавинного фотодиода, содержащее генератор пилообразHbix импульсов, подключенный к ссгциллографу и,к:клемме для подключения испытываемого лавинного фотодиода, оптически связанного с источником излучения и соедине нного с источником постоян ного напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и обеспечения возможности непооредственыого измерения зависимости коэффициента у множения от напряжения, в него введен генератор импульсных сигналов, соединен ный с источни ком излучения,:выполненным в виде светодиода, а между исследу.емым лавинным фотодиодом и осциллогра фом включены последовательно соединенные фильтр,верх них частот, аттенюатор и широкополооный усилитель.

Источники и нформации, при нятые во внимание при экспертизе.

1. «Зопгпа1 Арр1. Physic», Ч. 30, № 11, 1959, р. 1811 — 1813.

2. Авт. св. ¹ 280679, М. Кл. G 01R 31/26, 1970.